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宇宙塵埃的噴灑可能有助于啟動地球上的生命

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宇宙塵埃的噴灑可能有助于啟動地球上的生命


正如美國國家航空航天局Terra衛星的這張照片所示，地球是一個海洋行星 。（圖片來源：美國國家航空航天局Robert Simmon和Marit Jentoft-Nilsen基于MODIS數據拍攝的圖像）
據美國太空網（Victoria Corless）：新的研究表明 ， 宇宙塵埃可能有助于啟動地球上的生命 。這些發現挑戰了一個普遍認為這不是一個合理解釋的假設 。
地球上生命的起源長期以來一直是個謎 。許多理論認為，生命起源于“益生元化學”，在這種化學中，有機化合物形成并反復自我組織，直到我們所知道的生命發展 。
然而，科學家們注意到，構成地球表面的巖石相對缺乏這種益生元過程所需的必需元素的反應性和可溶性形式，如磷、硫、氮和碳 。
事實上，科學家在今年早些時候發表在《自然天文學》雜志上的一篇論文中寫道，地球上的生命正在為這些元素的有限庫進行“激烈的競爭” 。
那么，在這樣的條件下，生命是如何進化的呢？
主流理論認為，生命所需的成分可能已經被運送到地球 。然而 ， 目前尚不清楚這些材料是如何在不被破壞的情況下到達地球表面的 。
在《自然天文學》的研究中，科學家們調查了細粒“宇宙塵埃”是否可以提供答案 。這種顆粒物質是在太空中由小行星碰撞或彗星在太陽系周圍移動時的蒸發和分解產生的 。
他們寫道：“與較大的天體相比，宇宙塵埃每年向地球的通量基本上是恒定的 ?！??！按送?，一些宇宙塵埃顆粒相對平緩地穿過地球大氣層，從而保留了比大型撞擊物更多的原始”元素 。

宇宙塵埃的噴灑可能有助于啟動地球上的生命


2015年7月6日，深空氣候觀測站（DSCOVR）衛星從100萬英里外拍攝到了地球整個陽光照射面的第一張照片 。（圖片來源：美國國家航空航天局）
該團隊表示，盡管這是一種合理的遞送機制，但這種材料在益生元理論中很少被考慮，因為它分布在大面積上，可能會使其在足夠高的濃度下不那么明顯或更難研究 。但是 ， 今天地球上通過正常的沉積過程確實形成了濃縮的宇宙塵埃沉積物 。
該團隊寫道：“有許多行星過程可以將細粒物質從大面積的表面積集中起來，形成集中的沉積物 ?！?。例如 ， 風可以將灰塵和小顆粒吹到特定區域，形成沙丘 。河流和溪流輸送和沉積細沉積物，形成海灘 。冰川移動并沉積碎屑，導致冰磧的形成 。這些過程中的每一個都在特定的位置收集和集中材料 。
該團隊利用天體物理模擬和地質模型 ， 試圖量化在月球形成撞擊事件發生后的前5億年里，可能在地球表面積聚的宇宙塵埃的通量和成分，這一理論認為地球的月球是在地球和火星大小的物體碰撞時形成的 。這些類型的碰撞在太陽系形成過程中很常見 。
數值模型考慮了來自木星彗星和小行星家族的塵埃 。在將結果與目前地球上吸積的估計值進行比較后，研究小組發現，早期地球上宇宙塵埃的總吸積量可能比今天觀測到的高出100到10000倍 。
該模型還用于預測特定地質時期沉積的松散沉積物中粉塵的比例 。他們考慮了一系列合適的環境，包括冰川表面、炎熱的沙漠和深海沉積物 。為了證實他們的結果，研究小組將其與當今地球上這些環境的已知測量值進行了比較 。
研究小組發現，宇宙塵埃是深海沉積物的一小部分 ， 即使在模型預測的最高速率下也是如此 。然而，在沙漠和冰川地區 ， 宇宙塵埃可能占沉積物的50%以上 。最高濃度，超過80% ， 將出現在冰川正在融化的地區，在冰晶巖孔中發現的沉積物中——當風將沉積物吹到冰川上時，冰川表面形成的孔——就像它們含有當今報告的最高水平的宇宙塵埃一樣 。
類似南極的冰蓋，含有高水平的宇宙塵埃的冰晶石沉積物，以及冰前湖泊 ， 似乎為生命的早期階段提供了良好的環境 。研究人員建議，隨著時間的推移，它們還可以與其他類似的環境進行交互，類似于流如何合并 。
總的來說 ， 這些結果對普遍認為的宇宙塵埃無法啟動地球上生命的假設提出了有趣的挑戰 。